DE102010027729A1 - Method for an electrically driven vehicle, electrically powered vehicle and system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren ist für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug (1) vorgesehen, wobei mindestens eine Position (13) und eine Ladeleistung (14) mindestens einer elektrischen Ladestation (3) in einer Ladestations-Datenbank (11) abgespeichert (S5) und von der Ladestations-Datenbank (11) zum Abruf zur Verfügung gestellt werden, wobei die Ladeleistung (14) während eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs (1) ermittelt wird. Das elektrisch angetriebene Fahrzeug (1) weist mindestens eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit (5) zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs (1) an einer Ladestation (3) und eine Speichereinheit (6) zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation (3) und der ermittelten Ladeleistung (14) auf.The method is intended for an electrically powered vehicle (1), with at least one position (13) and charging power (14) of at least one electrical charging station (3) being stored (S5) in a charging station database (11) and stored by the charging station database (S5). Database (11) can be made available for retrieval, the charging power (14) being determined during a charging process of a vehicle (1). The electrically driven vehicle (1) has at least one charge power determination unit (5) for determining a charge power of the vehicle (1) at a charging station (3) and a storage unit (6) for storing at least one position of the charging station (3) and the determined one Charging power (14).
Description
Die Erfindung betrifft Verfahren für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug und ein System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit.The invention relates to methods for an electrically driven vehicle, an electrically driven vehicle and a system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit.
Ein möglicher Benutzungsablauf beim Laden eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs (Elektrofahrzeugs) besteht darin, dass ein Fahrer das Fahrzeug abstellt, im Fahrzeug eine Zielreichweite und/oder den Startzeitpunkt der nächsten Fahrt (d. h., die maximal mögliche Ladezeit) eingibt, dann aussteigt, ein Ladekabel ansteckt oder auf andere Weise eine Energieübertragung aktiviert, z. B. drahtlos, und den Ladeplatz bzw. den Stellplatz verlässt. Dabei ist es für das Fahrzeug nicht möglich, die z. B. zum Erreichen der Zielreichweite tatsächlich benötigte Ladezeit zu berechnen, ohne vorher eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der Ladestation herzustellen. Erst bei Vorhandensein der elektrischen Verbindung (z. B. durch ein Anstecken eines Ladekabels) oder Zustandekommen der anderen Energieübertragung sind bisher belastbare Rückschlüsse auf die tatsächlich verfügbare Ladeleistung möglich. Es kann sein, dass es innerhalb der maximal möglichen Ladezeit nicht möglich ist, eine so große elektrische Energiemenge zu laden, dass die gewünschte oder vorgegebene Zielreichweite erreicht werden kann.One possible usage sequence when charging an electrically driven vehicle (electric vehicle) is that a driver turns off the vehicle, enters a target range in the vehicle and / or the start time of the next trip (ie, the maximum possible charging time), then gets out, infects a charging cable or otherwise activates energy transfer, e.g. B. wireless, and the loading place or the parking lot leaves. It is not possible for the vehicle, the z. B. to achieve the target range actually required charging time to calculate without first establish an electrical connection between the vehicle and the charging station. Only when the electrical connection is present (eg by plugging in a charging cable) or when the other energy transmission has been established are reliable conclusions as yet possible regarding the actually available charging power. It may be that within the maximum possible charging time it is not possible to charge such a large amount of electrical energy that the desired or predetermined target range can be achieved.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest einen Nachteil des Standes der Technik zumindest abzumildern oder sogar ganz zu überwinden und insbesondere eine besonders nutzerfreundliche Möglichkeit einer Ladezeitprognose bereitzustellen.It is the object of the present invention to at least mitigate or even completely overcome at least one disadvantage of the prior art and, in particular, to provide a particularly user-friendly possibility of a charging time prognosis.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.This object is achieved according to the features of the independent claims. Preferred embodiments are in particular the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem mindestens eine Position und eine Ladeleistung mindestens einer elektrischen Ladestation in einer Ladestations-Datenbank abgespeichert und zum Abruf zur Verfügung gestellt werden, wobei die Ladeleistung während eines Ladevorgangs eines Fahrzeugs ermittelt wird.The object is achieved by a method in which at least one position and a charging power of at least one electrical charging station are stored in a charging station database and made available for retrieval, wherein the charging power is determined during a charging process of a vehicle.
Durch die Bereitstellung der Ladestations-Datenbank kann die tatsächliche Ladeleistung einer bestimmten (zumindest bereits einmal benutzten) Ladestation auch ohne Anfahren der Ladestation und Herstellen einer elektrischen Verbindung zu der Ladestation in Erfahrung gebracht werden. Der Fahrer erhält bereits im Fahrzeug, z. B. bei einer Eingabe mindestens einer Zielvorgabe (z. B. einer Zielreichweite und/oder einer Zielzeit) für den Ladevorgang, eine belastbare Rückmeldung, ob bzw. weiche Zielvorgabe(n) erreichbar sind. So kann eine Auswahl von möglichen Ladestationen getroffen werden, welche für eine Aufladung des Fahrzeugs zum Erreichen der Zielvorgabe(n) innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit geeignet sind. Dadurch kann schon im Vorfeld eines Ladevorgangs eine Zielvorgabe korrigiert werden bzw. können Zwischenstopps eingeplant werden. Auch mag eine zum Erreichen der Zielvorgabe(n) an der Ladestation mindestens notwendige Ladezeit berechnet werden ('Ladezeitprognose').By providing the charging station database, the actual charging power of a specific (at least once used) charging station can also be learned without starting the charging station and establishing an electrical connection to the charging station. The driver already receives in the vehicle, z. For example, when inputting at least one target specification (eg, a target range and / or a target time) for the loading process, a reliable feedback is available as to whether or soft target specification (s) can be reached. Thus, a selection of possible charging stations can be made, which are suitable for charging the vehicle to reach the target (s) within the maximum permitted charging time. As a result, a destination can already be corrected in advance of a loading process, or intermediate stops can be scheduled. Also, a charging time required to reach the target (s) at the charging station may be calculated ('charging time forecast').
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass es mit jeglicher Art von Ladestation durchgeführt werden kann, z. B. mit öffentlichen oder privaten Ladestationen (z. B. des Nutzers oder von Freunden oder Verwandten). Die Vorteile kommen insbesondere beim Laden zu Hause bzw. an wiederholt angefahrenen privaten Ladestationen (z. B. von Freunde und Familienmitgliedern) zur Geltung, deren Spezifikationen nicht unbedingt bekannt und/oder nicht standardisiert sind.Another advantage of the method is that it can be performed with any type of charging station, for. With public or private charging stations (eg the user or friends or relatives). The advantages come in particular when charging at home or at repeatedly approached private charging stations (for example, by friends and family members) to the validity of whose specifications are not necessarily known and / or not standardized.
Ist die Ladestation noch nicht in der Ladestations-Datenbank vorhanden, kann automatisch oder nach Erlaubnis durch einen Nutzer, insbesondere Fahrer, ein entsprechender Eintrag vorgenommen werden. Für Einträge in der Datenbank kann ein Rollen- und/oder Rechtekonzept vorhanden sein bzw. verwendet werden. So kann der Nutzer die Einträge als z. B. privat, öffentlich oder nur einer bestimmten Gruppe zugänglich deklarieren. Ist die Ladestation bereits in der Ladestations-Datenbank vorhanden, kann auf einen erneuten Eintrag verzichtet werden oder der vorhandene Eintrag aktualisiert werden.If the charging station is not yet present in the charging station database, a corresponding entry can be made automatically or after permission by a user, in particular driver. For entries in the database, a role and / or rights concept can be present or used. So the user can save the entries as z. Private, public or only accessible to a specific group. If the charging station already exists in the charging station database, you can do without a new entry or update the existing entry.
Das Fahrzeug kann insbesondere ein ausschließlich elektrisch angetriebenes Fahrzeug sein, alternativ ein auch elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug kann insbesondere mindestens einen wiederaufladbaren Energiespeicher für elektrische Energie aufweisen, z. B. eine Batterie oder einen Akkumulator.In particular, the vehicle may be an exclusively electrically driven vehicle, alternatively an electrically powered vehicle. The vehicle may in particular have at least one rechargeable energy store for electrical energy, for. B. a battery or an accumulator.
Die Position kann z. B. durch eine Abfrage eines Navigationssystems ermittelt werden, z. B. auf der Basis von GPS, Galileo, GLONASS, Mobilfunkzellen usw.The position can z. B. be determined by a query of a navigation system, z. Based on GPS, Galileo, GLONASS, cell phones, etc.
Das Abspeichern kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass es die folgenden Schritte umfasst:
- – Anfahren einer Ladestation und Anschließen des Fahrzeugs an die Ladestation;
- – Aktivieren einer Ladefunktion;
- – auf das Aktivieren der Ladefunktion hin Feststellen der Ladeleistung und der Position (Ortskoordinaten) an der Ladestation;
- – Abspeichern der Ladeleistung und der Position der Ladestation als logisch verknüpfte (verlinkte) Daten in der Ladestations-Datenbank, insbesondere als ein Neueintrag oder als eine Aktualisierung.
- - Starting a charging station and connecting the vehicle to the charging station;
- - activate a charging function;
- - upon activation of the charging function, determining the charging power and the position (location coordinates) at the charging station;
- - storing the charging power and the position of the charging station as logically linked (linked) data in the charging station database, in particular as a new entry or as an update.
Der Schritt des Abspeicherns kann zusätzlich oder alternativ folgende Schritte umfassen:
- – Durchsuchen der Ladestations-Datenbank nach einer Ladestation mit im Wesentlichen der gleichen Position und
- – falls eine solche Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, kein Abspeichern von Daten in der Ladestations-Datenbank oder Aktualisierung der Daten in der Ladestations-Datenbank und
- – falls keine solche Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, Abspeichern der Ladeleistung und der Position der Ladestation als logisch verknüpfte (verlinkte) Daten in der Ladestations-Datenbank.
- - Browse the charging station database for a charging station with substantially the same position and
- - if such a charging station is found in the charging station database, no storage of data in the charging station database or updating of the data in the charging station database and
- - If no such charging station is found in the charging station database, storing the charging power and the location of the charging station as logically linked (linked) data in the charging station database.
Das Aktivieren der Ladefunktion kann beispielsweise durch ein Aufrufen eines Lademenüs, ein Abstellen des Fahrzeugs in unmittelbarer Nähe einer bekannten Ladestation oder ein Anschließen des Fahrzeugs an eine Ladestation erfolgen.The activation of the charging function can take place, for example, by calling up a charging menu, parking the vehicle in the immediate vicinity of a known charging station or connecting the vehicle to a charging station.
Die Aktualisierung kann z. B. durch eine Mittelung der Messwerte und/oder ein Ansetzen eines Tiefpass-Filters auf die Messwerte geschehen.The update can z. This can be done, for example, by averaging the measured values and / or applying a low-pass filter to the measured values.
Allgemein kann mit der Ladeleistung auf der Typ des geladenen Fahrzeugs mit abgelegt werden, da sich die Ladeleistung von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp unterscheiden kann.In general, the charging power can also be used for the type of vehicle loaded, since the charging power can differ from vehicle type to vehicle type.
Die Ladeleistung kann dann mit dem Fahrzeugtyp verknüpft gespeichert und auch ausgelesen werden.The charging power can then be stored linked to the vehicle type and also read out.
Die Datenbank mag in einer Variante nur mit konkret ermittelten Ladeleistungen befüllt sein. Alternativ kann die Datenbank, insbesondere für eine Initialbefüllung, für mindestens eine Ladestation mit einer aus deren konstruktiven Merkmalen abgeschätzten Ladeleistung befüllt sein. Diese erwartete Ladeleistung kann dann bei oder nach dem ersten Ladevorgang an dieser Ladestation durch die empirisch bestimmte bzw. gemessene Ladeleistung ersetzt werden.The database may be filled in a variant only with specifically determined charging power. Alternatively, the database may be filled, in particular for an initial filling, for at least one charging station with a charging capacity estimated from its structural features. This expected charging power can then be replaced by the empirically determined or measured charging power during or after the first charging process at this charging station.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens aus der in der Ladestations-Datenbank abgespeicherten Ladeleistung und mindestens einer Zielvorgabe die Ladezeitprognose durchgeführt wird.It is an embodiment that the charging time forecast is carried out at least from the charging power stored in the charging station database and at least one destination.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass mindestens aus der in der Ladestations-Datenbank abgespeicherten Ladeleistung und einer maximal erlaubten Ladezeit bestimmt wird, ob eine mindestens benötigte Energiemenge an dieser Ladestation ladbar ist. Die maximal erlaubte Ladezeit kann beispielsweise aus einer Zeitvorgabe berechnet oder von einem Nutzer direkt bestimmt werden. Die maximal erlaubte Ladezeit kann ferner mittels eines Optmierungsalgorithmus' ermittelt werden, der beispielsweise die Ladestationen auf der gewünschten Route z. B. zeit- oder kostenoptimal bestimmt. Dabei kann z. B. eine Monte-Carlo-Methode zur heuristischen Optimierung eingesetzt werden.It is a further embodiment that it is determined at least from the charging power stored in the charging station database and a maximum permitted charging time, whether an at least required amount of energy can be charged at this charging station. The maximum permitted charging time can be calculated, for example, from a time specification or determined directly by a user. The maximum allowable charging time can also be determined by means of an optimization algorithm, for example, the charging stations on the desired route z. B. determined time or cost optimal. It can be z. B. a Monte Carlo method for heuristic optimization can be used.
Die mindestens benötigte Energiemenge kann beispielsweise mit Hilfe der Ladezeitprognose und/oder einer Abschätzung der erreichbaren Reichweite ('Reichweitenprognose') ermittelt werden. In diesem Zusammenhang kann die mindestens benötigte Energiemenge verglichen werden mit der während der maximal erlaubten Ladezeit ladbaren Energiemenge zusammen mit der noch in einem Energiespeicher des Fahrzeugs gespeicherten Restenergiemenge. Dabei kann auch eine Entfernung des Fahrzeugs von der Ladestation und die zum Erreichen der Ladestation benötigte Energiemenge und Zeitdauer berücksichtigt werden.The minimum required amount of energy can be determined, for example, by means of the charging time forecast and / or an estimate of the achievable range ('range prognosis'). In this connection, the minimum required amount of energy can be compared with the amount of energy that can be charged during the maximum permissible charging time together with the remaining amount of energy still stored in an energy store of the vehicle. In this case, a distance of the vehicle from the charging station and the amount of energy and time required to reach the charging station can also be taken into account.
Ist die mindestens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit nicht erreichbar, kann dies dem Nutzer beispielsweise akustisch und/oder optisch angezeigt werden, z. B. durch ein Warnsignal (z. B. ein rotes blinkendes Licht), eine entsprechende Nachricht und/oder ein akustisches Signal usw. Reicht die maximal erlaubte Ladezeit aus, um beispielsweise ein Ziel innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu erreichen, kann dies z. B. entsprechend rückgemeldet werden, z. B. durch ein grünes Licht. Alternativ oder zusätzlich kann dem Nutzer eine zum Erreichen der mindestens benötigten Energiemenge an der Ladestation mindestens benötigte Ladezeit ('Ladezeitprognose') angezeigt werden.If the minimum required amount of energy during a charging process within the maximum allowable charging time is not achievable, this can be displayed to the user, for example, acoustically and / or visually, z. B. by a warning signal (eg., A red flashing light), a corresponding message and / or an audible signal, etc. If the maximum allowable charging time, for example, to achieve a goal within a predetermined time, this can, for. B. be reported accordingly, z. B. by a green light. Alternatively or additionally, the user can be shown a charging time ('charging time prognosis') which is at least required to reach the minimum required amount of energy at the charging station.
Alternativ oder zusätzlich können dem Nutzer zum Laden innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit geeignete Ladestationen angezeigt werden, z. B. innerhalb eingeschränkt auf einen bestimmten Umkreis um das Fahrzeug herum. Die Ladestationen können beispielsweise auf einer Karte einer Navigationsanzeige angezeigt werden. Dadurch kann es einem Nutzer, insbesondere Fahrer, insbesondere bei einer ursprünglich nicht ausreichenden Ladezeit erleichtert werden, seine Fahrstrecke neu auszuwählen, z. B. mit Zwischenstopps, seine Ladezeit zu verlängern oder eine andere Ladestation anzufahren. Beispielsweise kann eine Ladestation bei einem Bekannten oder im Büro des Fahrers stehen, welcher sein Fahrzeug auflädt, während er seinen Bekannten oder sein Büro besucht. Da er die Ladeleistung des elektrische Anschlusses vorher aus der Ladestations-Datenbank abrufen kann, kann er die mindestens benötigte Ladezeit bestimmen und sich auf einen entsprechend langen Mindestaufenthalt bei dem Bekannten oder im Büro einrichten. Als einen weiteren Vorteil braucht er nicht zwischendurch den Ladezustand seines Fahrzeugs zu überprüfen.Alternatively or additionally, the user can be displayed for charging within the maximum allowable charging time suitable charging stations, eg. B. limited within a certain radius around the vehicle around. The charging stations can be displayed, for example, on a map of a navigation display. As a result, it is possible for a user, in particular a driver, to be relieved, in particular in the case of an originally insufficient charging time, to re-select his route, for For example, with stops, to extend its charging time or approach another charging station. For example, a charging station may be at a friend's or at the driver's office charging his vehicle while visiting his friend or his office. Since he can retrieve the charging power of the electrical connection in advance from the charging station database, he can at least the required Determine charging time and set up for a correspondingly long minimum stay at the acquaintance or in the office. As a further advantage, he does not need to check in between the state of charge of his vehicle.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die maximal erlaubte Ladezeit und/oder die mindestens benötigte Energiemenge auf der Grundlage mindestens einer Zielvorgabe, insbesondere der Zielreichweite und/oder der Zielzeit, bestimmt wird. Die Zielvorgabe kann aber auch andere Parameter umfassen, wie z. B. ein Höhenprofil einer Fahrstrecke zum Ziel, Geschwindigkeitsvorgaben, insbesondere Geschwindigkeitsbegrenzungen, eine Zuladung (Zahl der zu befördernden Personen und/oder Gepäck) usw. Diese und/oder andere Daten über eine bestimmte Fahrt können beispielsweise mittels eines Navigationsgeräts oder einer Navigationsfunktion ermittelt werden und zur genaueren Bestimmung der benötigten Energiemenge verwendet werden.It is still an embodiment that the maximum allowable charging time and / or the minimum required amount of energy on the basis of at least one target, in particular the target range and / or the target time is determined. The target may also include other parameters, such. As a height profile of a route to the destination, speed limits, especially speed limits, a payload (number of people to be transported and / or luggage), etc. These and / or other data on a particular trip, for example, by means of a navigation device or a navigation function can be determined and be used to more accurately determine the amount of energy required.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass in der Ladestations-Datenbank für eine Ladestation zusätzliche ladestationsspezifische Daten gespeichert werden können. Diese zusätzlichen Daten können beispielsweise Daten über einen Fahrzeugtyp, Tarifdaten und/oder Daten über einen maximal zulässigen Ladestrom umfassen. So kann die Ladeleistung dieser Ladestation von der Art des Fahrzeugs (z. B. Hersteller, Art der elektrischen Schnittstelle, Batterietyp usw.) abhängig sein. In der Ladestations-Datenbank kann dann die Ladeleistung zusammen mit mindestens einer Information über die Art des Fahrzeugs gespeichert sein. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, falls die Ladestations-Datenbank von mehreren Fahrzeugen oder Nutzern abgefragt werden kann. Die Tarifdaten können z. B. einen Beginn und ein Ende verschiedener Stromtarife umfassen, z. B. eines preiswerten Nachttarifs, eines teureren Tagtarifs und eines besonders teuren Spitzentarifs. So kann der Ladevorgang auch besonders preiswert ausgestaltet werden. Allgemein kann der Ladevorgang zeit- oder kostenoptimal ausgestaltet werden, z. B. mittels eines Optimierungsalgorithmus', z. B. mittels eines Monte-Carlo-Verfahrens.It is also an embodiment that additional charging station specific data can be stored in the charging station database for a charging station. This additional data may include, for example, data about a vehicle type, tariff data and / or data about a maximum allowable charging current. Thus, the charging power of this charging station may depend on the type of vehicle (eg manufacturer, type of electrical interface, battery type, etc.). In the charging station database, the charging power can then be stored together with at least one information about the type of vehicle. This can be particularly advantageous if the charging station database can be queried by several vehicles or users. The tariff data can z. B. include a beginning and an end of various electricity tariffs, z. As a cheap nightly rate, a more expensive daily rate and a particularly expensive top rate. Thus, the charging process can also be designed particularly inexpensive. In general, the charging process can be designed in a time- or cost-optimal manner, eg. B. by means of an optimization algorithm ', z. Example by means of a Monte Carlo method.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass zumindest einige (d. h., einige oder alle) der zusätzlichen Daten von einem Nutzer eingegeben werden oder werden können. Alternativ können die zusätzlichen Daten auch automatisch ermittelt werden, z. B. durch eine Informationsübertragung von der Ladestation, welche diese Daten vorhält, z. B. Tarifdaten.It is also an embodiment that at least some (i.e., some or all) of the additional data may be inputted by a user. Alternatively, the additional data can also be determined automatically, for. B. by an information transfer from the charging station, which maintains this data, for. Eg tariff data.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass das Verfahren auf bzw. von dem Fahrzeug durchgeführt wird. In anderen Worten kann das Verfahren fahrzeugautonom durchgeführt werden. Das Fahrzeug kann dann entsprechend ausgebildet sein und kann z. B. eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Ladestation, eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation und der ermittelten Ladeleistung, eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs aufweisen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie nicht auf eine fahrzeugfremde Ausrüstung angewiesen ist und sehr ausfallsicher arbeiten kann.It is also an embodiment that the method is performed on or from the vehicle. In other words, the method can be performed autonomously on a vehicle. The vehicle can then be designed accordingly and can, for. B. a charge power determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station, a memory unit for storing at least one position of the charging station and the calculated charging power, a calculation unit for comparing a loadable for a given charging time from the charging station amount of energy with a required amount of energy and a Display unit for displaying a result of the comparison. This embodiment has the advantage that it is not dependent on a vehicle-external equipment and can work very fail-safe.
Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass das Verfahren teilweise von dem Fahrzeug und teilweise von mindestens einer mit dem Fahrzeug kommunikativ koppelbaren fahrzeugexternen Einheit durchgeführt wird, wobei zumindest das Ermitteln der Ladeleistung während des Ladevorgangs von dem Fahrzeug durchgeführt wird. Dadurch kann ein Fahrzeug von verschiedenen Schritten und zugehörigen Komponenten zur Durchführung des Verfahrens entlastet werden.It is an alternative embodiment that the method is carried out in part by the vehicle and in part by at least one vehicle-external unit which can be communicatively coupled to the vehicle, wherein at least the determination of the charging power during the charging process is carried out by the vehicle. As a result, a vehicle can be relieved of various steps and associated components for carrying out the method.
So kann lediglich das Ermitteln der Ladeleistung der angeschlossenen Ladestation während des Ladevorgangs von dem Fahrzeug durchgeführt werden. Die ermittelte Ladeleistung kann dann an die fahrzeugexterne Einheit übermittelt werden, welche selbstständig die Position (Ortkoordinaten) ermittelt und dazu z. B. einen GPS-Empfänger oder einen anderen 'Geo-Locator' aufweisen kann. In diesem Fall wird die fahrzeugexterne Einheit vorteilhafterweise mit dem Fahrzeug mitgeführt und kann mit diesem z. B. über Bluetooth oder eine andere Nahfeldkommunikation kommunizieren. Die fahrzeugexterne Einheit kann insbesondere die Speichereinheit aufweisen. Ein Nutzer kann in die fahrzeugexterne Einheit ferner die mindestens eine Zielvorgabe und/oder zusätzliche Daten eingeben, so dass die fahrzeugexterne Einheit in die Lage versetzt wird, zu bestimmen, ob eine mindestens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit ladbar ist bzw. die Ladezeitprognose durchzuführen.Thus, only the determination of the charging power of the connected charging station during the charging process can be performed by the vehicle. The determined charging power can then be transmitted to the vehicle-external unit, which autonomously determines the position (location coordinates) and z. B. may have a GPS receiver or another 'geo-locator'. In this case, the vehicle-external unit is advantageously carried along with the vehicle and can with this z. B. communicate via Bluetooth or other near field communication. The vehicle-external unit may in particular comprise the memory unit. A user may also enter the at least one destination and / or additional data in the vehicle-external unit, so that the vehicle-external unit is enabled to determine whether an amount of energy required during a charging process can be loaded within the maximum permitted charging time or to perform the charge time forecast.
Alternativ kann z. B. auch die Position durch das Fahrzeug bestimmt und an die fahrzeugexterne Einheit übermittelt werden, welche dann selbst nicht mehr zur Positionsbestimmung eingerichtet zu sein braucht.Alternatively, z. B. the position determined by the vehicle and transmitted to the vehicle external unit, which then need not be set up to determine the position itself.
In noch einer Weiterbildung kann der Nutzer auch die mindestens eine Zielvorgabe und/oder zusätzliche Daten über das Fahrzeug eingeben, z. B. einen Bordcomputer, und diese Daten an die fahrzeugexterne Einheit übermitteln.In a further development, the user can also enter the at least one destination and / or additional data about the vehicle, for. As an on-board computer, and transmit this data to the vehicle external unit.
In noch einer Weiterbildung wird durch das Fahrzeug auch bestimmt, ob die mindestens benötigte Energiemenge während eines Ladevorgangs innerhalb der maximal erlaubten Ladezeit erreichbar ist. Die fahrzeugexterne Einheit mag dann hauptsächlich die Speichereinheit bzw. die darin gespeicherte Ladestations-Datenbank zur Verfügung stellen. Entsprechend kann die Ladestations-Datenbank durch das Fahrzeug abgefragt werden, wobei das Fahrzeug und die (mindestens eine) fahrzeugexterne Einheit in einen Datenaustausch eintreten, z. B. zumindest abschnittsweise mittels einer Mobilfunkverbindung. Auf den Datenspeicher kann insbesondere von mehreren Nutzern zugegriffen (gelesen und ggf. geschrieben) werden, was eine besonders vielfältige Nutzung und große Zahl an bekannten Ladestationen ermöglicht. In a further development, the vehicle also determines whether the minimum required amount of energy can be reached during a charging process within the maximum permitted charging time. The off-board unit may then mainly provide the storage unit or the charging station database stored therein. Accordingly, the charging station database can be queried by the vehicle, wherein the vehicle and the (at least one) vehicle-external unit enter into a data exchange, for. B. at least partially by means of a mobile connection. The data memory can be accessed (read and optionally written) in particular by a plurality of users, which makes possible a particularly diverse use and a large number of known charging stations.
Die fahrzeugexterne Einheit kann z. B. einen fahrzeugexternen Server ('off-board server') umfassen. Das Fahrzeug kann mit dem Server kommunizieren bzw. auf den Server zugreifen. Die Verwendung eines Servers weist den Vorteil auf, dass mehrere Fahrzeuge oder Nutzer besonders einfach auf die auf dem Server gespeicherte Ladestations-Datenbank zugreifen können. Die Daten können insbesondere in anonymisierter Form gespeichert sein und/oder im Rahmen eines Rollen- und Rechtekonzepts.The vehicle-external unit can, for. B. an off-board server 'include. The vehicle can communicate with the server or access the server. The use of a server has the advantage that multiple vehicles or users can easily access the charging station database stored on the server. The data may in particular be stored anonymously and / or as part of a role and rights concept.
Die fahrzeugexterne Einheit kann zusätzlich oder alternativ einen PC (Desktop, Laptop, Notebook, Netbook usw.) umfassen. Das Fahrzeug kann mit dem PC kommunizieren bzw. auf den PC zugreifen. Die Verwendung eines PCs weist den Vorteil auf, dass die Ladestations-Datenbank an dem PC besonders übersichtlich angezeigt und/oder editiert werden kann.The vehicle-external unit may additionally or alternatively include a PC (desktop, laptop, notebook, netbook, etc.). The vehicle can communicate with the PC or access the PC. The use of a PC has the advantage that the charging station database can be displayed on the PC very clearly and / or edited.
Die fahrzeugexterne Einheit kann zusätzlich oder alternativ eine mobile Einheit bzw. ein mobiles Gerät umfassen, z. B. ein Mobilfunkgerät, insbesondere Telefon und Smartphone, einen Handheld-PC, einen PDA, ein iPhone und/oder ein Navigationsgerät usw. Insbesondere kann die mobile Einheit mit einer Positionsbestimmungseinheit oder Positionsbestimmungsfunktion ausgerüstet sein, z. B. das Navigationsgerät oder ein Mobilfunkgerät mit einem GPS-Empfänger. Die fahrzeugexterne Einheit kann auch mit mehreren Fahrzeugen zusammenarbeiten, was eine Bedienung und eine Portierbarkeit erleichtert. Auch die Datenbank braucht nicht zentral gespeichert zu sein; alternativ ist auch eine dezentrale Datenhaltung möglich, z. B. mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, bei der sich beispielsweise verschiedene Fahrzeuge ihre lokalen Datenspeicher teilen können.The vehicle-external unit may additionally or alternatively include a mobile unit or a mobile device, for. As a mobile device, in particular phone and smartphone, a handheld PC, a PDA, an iPhone and / or a navigation device, etc. In particular, the mobile unit may be equipped with a position determination unit or position determination function, for. As the navigation device or a mobile device with a GPS receiver. The off-board unit can also work with multiple vehicles, which facilitates operation and portability. Also, the database does not need to be stored centrally; Alternatively, a decentralized data management is possible, for. Example, with a vehicle-to-vehicle communication in which, for example, different vehicles can share their local data storage.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:
- – Anfahren einer Ladestation;
- – Aktivieren einer Ladefunktion;
- – auf das Aktivieren der Ladefunktion hin Feststellen einer Position an der Ladestation;
- – Durchsuchen einer Ladestations-Datenbank nach einer Ladestation im Wesentlichen an der festgestellten Position und
- – falls eine Ladestation in der Ladestations-Datenbank gefunden wird, Abrufen einer mit der Ladestation logisch verknüpft gespeicherten Ladeleistung.
- - Approaching a charging station;
- - activate a charging function;
- - upon activation of the charging function, determining a position at the charging station;
- - Searching a charging station database for a charging station substantially at the determined position and
- If a charging station is found in the charging station database, retrieving a charging power logically linked to the charging station.
Dieses Verfahren kann insbesondere vorteilhaft eingesetzt werden, falls es keine oder eine nur eingeschränkte Möglichkeit zur Auswahl von Ladestationen gibt und/oder keine automatische Auswahl geeigneter Ladestationen bereitgestellt wird.This method can be used particularly advantageously if there is no or only limited possibility for selecting charging stations and / or no automatic selection of suitable charging stations is provided.
Die Ladeleistung kann zusammen mit mindestens einer Zielvorgabe zur Ladezeitprognose und/oder Erreichbarkeit der mindestens einen Zielvorgabe verwendet werden.The charging power can be used together with at least one destination for the charging time forecast and / or accessibility of the at least one destination.
Die Aufgabe kann auch gelöst werden durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten:The task can also be solved by a method with the following steps:
- – Vorgeben mindestens einer Zielvorgabe für eine Fahrt mit dem elektrisch betriebenen Fahrzeug einschließlich einer Reichweitenvorgabe und einer Zeitvorgabe;- Specifying at least one target for a drive with the electrically operated vehicle including a range specification and a timing;
- – Bestimmen einer Position des Fahrzeugs;- determining a position of the vehicle;
- – Abfragen der Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen;- polling the charging station database to comply with the target of the appropriate charging stations;
- – Anzeigen der geeigneten Ladestationen.- Display of suitable charging stations.
Die Reichweitenvorgabe kann z. B. direkt durch einen Nutzer oder durch eine aus einem Navigationsgerät bestimmte Streckenführung vorgegeben werden.The range requirement can be z. B. can be specified directly by a user or by a specific route from a navigation device.
Das Bestimmen einer Position des Fahrzeugs kann z. B. mittels eines GPS-Empfängers o. ä. durchgeführt werden.Determining a position of the vehicle may e.g. B. by means of a GPS receiver o. Ä. Be performed.
Das Abfragen der Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen kann z. B. auch während der Fahrt durchgeführt werden. Dabei kann ein entsprechender Algorithmus oder Boolesche Verknüpfung zum Bestimmen einer Ladestation als geeignet durchgeführt werden.Querying the charging station database to comply with the target of suitable charging stations can, for. B. also be performed while driving. In this case, a corresponding algorithm or Boolean link for determining a charging station can be carried out as appropriate.
Der Algorithmus kann z. B. eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einer Ladestation sowie dieser Ladestation und dem Ziel berücksichtigen, als auch ggf. ein Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder andere Daten, welche eine benötigte Energiemenge zum Erreichen des Ziels beeinflussen können. Der Algorithmus kann diese Daten insbesondere in eine zum Erreichen der mindestens einen Zielvorgabe benötigte Energiemenge umrechnen.The algorithm can z. B. consider a distance between the current position of the vehicle and a charging station and this charging station and the destination, as well as possibly a height profile, speed limits and / or other data that can affect a required amount of energy to reach the destination. Of the Algorithm can convert these data in particular into an amount of energy required to achieve the at least one target.
Der Algorithmus kann insbesondere weiterhin eine Fahrzeit und eine zum Laden einer benötigten Energiemenge notwendige Zeit akkumulieren und mit der Zeitvorgabe vergleichen. Es können dann insbesondere nur solche Ladestationen als geeignet eingestuft werden, welche eine zum Erreichen des Ziels innerhalb der Zeitvorgabe ausreichend hohe Ladeleistung bereitstellen.In particular, the algorithm may further accumulate a travel time and a time required to charge a required amount of energy and compare it with the timing. In particular, only such charging stations can be classified as suitable which provide a charging power which is sufficiently high to reach the destination within the time specification.
Die geeigneten Ladestationen können z. B. auf einer Navigationsanzeige angezeigt werden, z. B. jeweils als ein interessanter Ort (”Point of Interest”; POI).The suitable charging stations can z. B. be displayed on a navigation display, z. Each as an interesting point of interest (POI).
Die Ladefunktion kann automatisch mit einem Abstellen des Fahrzeugs, automatisch mit einem Anschließen des Fahrzeugs an eine Ladestation oder manuell durch den Nutzer aktiviert werden.The charging function can be activated automatically when the vehicle is parked, automatically when the vehicle is connected to a charging station or manually by the user.
Diese Verfahren können mit dem oben beschriebenen Verfahren zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank kombiniert werden und ergeben die gleichen Vorteile.These methods can be combined with the above-described method of storing in the charging station database and provide the same advantages.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wobei das Fahrzeug mindestens aufweist: eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Ladestation und eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer Position der Ladestation und der ermittelten Ladeleistung.The object is also achieved by an electrically driven vehicle, wherein the vehicle has at least: a charge power determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station and a memory unit for storing at least one position of the charging station and the determined charging power.
Diese Komponenten erlauben es, das Verfahren auf dem Fahrzeug ablaufen zu lassen, und zwar mit den bereits beschriebenen Vorteilen.These components make it possible to run the procedure on the vehicle, with the advantages already described.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Fahrzeug aufweist: eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge und eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Ergebnisses des Vergleichs. Die Berechnungseinheit kann z. B. ein entsprechend eingerichteter Bordcomputer sein. Die Anzeigeeinheit kann z. B. die Anzeigeeinheit des Bordcomputers oder eine weitere fahrzeuginterne Anzeigeeinheit sein.It is a further development that the vehicle comprises: a calculation unit for comparing an amount of energy that can be charged from the charging station for a predefined charging time with a required amount of energy, and a display unit for displaying a result of the comparison. The calculation unit can, for. B. be a suitably equipped on-board computer. The display unit can, for. B. be the display unit of the onboard computer or another on-board display unit.
Es ist noch eine Weiterbildung, dass das Fahrzeug aufweist: eine Nutzerschnittstelle zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank. Die Nutzerschnittstelle kann z. B. eine Lenkradsteuerung, ein iDrive oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm eines Bordcomputers umfassen.It is a further development that the vehicle has: a user interface for entering additional data about the charging station for storage in the charging station database. The user interface can z. As a steering wheel control, an iDrive or a touch-sensitive screen of an onboard computer.
Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein System aus einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug und einer fahrzeugexternen Einheit, wobei das Fahrzeug und die fahrzeugexterne Einheit kommunikativ miteinander koppelbar sind, das Fahrzeug eine Ladungsleistungs-Ermittlungseinheit zum Ermitteln einer Ladeleistung des Fahrzeugs an einer Ladestation aufweist und die fahrzeugexterne Einheit eine Speichereinheit zum Abspeichern zumindest einer ermittelten Ladeleistung an der Ladestation aufweist. Dadurch kann das Verfahren insbesondere verteilt durchgeführt werden.The object is also achieved by a system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit, wherein the vehicle and the vehicle-external unit are communicatively coupled with each other, the vehicle has a charge power determination unit for determining a charging power of the vehicle at a charging station and the vehicle-external unit a storage unit for storing at least one determined charging power at the charging station. As a result, the method can be carried out in particular distributed.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Fahrzeug eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine maximal erlaubte Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge (ggf. plus einer Restenergiemenge) mit einer benötigten Energiemenge und/oder zum Durchführen einer Ladezeitprognose aufweist.It is an embodiment that the vehicle has a calculation unit for comparing an amount of energy that can be charged from the charging station for a maximum permissible charging time (possibly plus a residual amount of energy) with a required amount of energy and / or for performing a charging time prognosis.
Es ist noch eins Ausgestaltung, dass die fahrzeugexterne Einheit eine Berechnungseinheit zum Vergleichen einer für eine vorgegeben Ladezeit aus der Ladestation ladbaren Energiemenge mit einer benötigten Energiemenge aufweist.It is yet another embodiment that the vehicle-external unit has a calculation unit for comparing a loadable for a given charging time from the charging station amount of energy with a required amount of energy.
Es ist weiterhin eine Ausgestaltung, dass die fahrzeugexterne Einheit eine Nutzerschnittstelle zum Eingeben von zusätzlichen Daten über die Ladestation zum Abspeichern in der Ladestations-Datenbank aufweist.It is furthermore an embodiment that the vehicle-external unit has a user interface for inputting additional data via the charging station for storage in the charging station database.
Das Fahrzeug und das System können allgemein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet sein.The vehicle and the system may be generally configured to carry out the method.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elements mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.In the following figures, the invention will be described schematically with reference to an embodiment schematically. It can be provided with the same reference numerals for clarity identical or equivalent element.
Der Bordcomputer kann gleichzeitig eine Berechnungseinheit
Die in der Speichereinheit
In Schritt S1 wird eine zunächst noch nicht in der Ladestations-Datenbank
Die Schritte können auch in einer anderen Reihenfolge oder zumindest teilweise auch gleichzeitig durchgeführt werden, z. B. die Schritte S3 und S4.The steps may also be performed in a different order or at least partially simultaneously, e.g. B. steps S3 and S4.
In einem Schritt S6 wird mindestens eine Zielvorgabe für eine Fahrt mit dem elektrisch betriebenen Fahrzeug einschließlich einer Reichweitenvorgabe und einer Zeitvorgabe vorgegeben. So kann beispielsweise vorgegeben werden, dass die Fahrt spätestens um 17:00 Uhr an dem Münchener Flughafen als dem Ziel beendet werden soll. In einem Schritt S7 wird die Position des Fahrzeugs bestimmt. Zum Beispiel mittels eines Navigationsgeräts kann dann die Fahrstrecke, ggf. mit einem Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen usw. (Reichweitenvorgabe), und daraus zusammen mit einer in der Batterie
Folgend kann in Schritt S8 die Ladestations-Datenbank zum Einhalten der Zielvorgabe der geeigneten Ladestationen abgefragt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass für jede oder eine Auswahl von Ladestationen (z. B. innerhalb eines Umkreises von 100 km) bestimmt wird, ob die Summe (a) der Zeitdauer zum Anfahren der Ladestation, (b) der benötigten Ladezeit an der Ladestation und (c) der Zeitdauer zum Abfahren der Strecke zwischen der Ladestation und dem Ziel kürzer oder gleich ist im Vergleich zu der maximal zu benötigenden Zeitdauer für die Durchführung der Fahrt. Ist dies der Fall, wird die Ladestation als geeignet eingestuft. Die unter (b) aufgeführte benötigte Ladezeit lässt sich aus der aus der Ladestations-Datenbank
In einen Schritt S9 können die geeigneten Ladestationen
Die Reichweitenvorgabe kann z. B. direkt durch einen Nutzer oder durch die aus einem Navigationsgerät bestimmte Streckenführung vorgegeben werden.The range requirement can be z. B. can be specified directly by a user or by the route determined by a navigation device.
Das Abfragen der Ladestations-Datenbank
Der Algorithmus kann z. B. eine Distanz zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einer Ladestation sowie dieser Ladestation und dem Ziel berücksichtigen, als auch ggf. ein Höhenprofil, Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder andere Daten, welche eine benötigte Energiemenge zum Erreichen des Ziels beeinflussen können. Der Algorithmus kann diese Daten insbesondere in eine benötigte Energiemenge umrechnen.The algorithm can z. B. consider a distance between the current position of the vehicle and a charging station and this charging station and the destination, as well as possibly a height profile, speed limits and / or other data that can affect a required amount of energy to reach the destination. In particular, the algorithm can convert this data into a required amount of energy.
Auch hier kann die Reihenfolge der Schritte unterschiedlich sein.Again, the order of the steps may be different.
Im Rahmen des Systems
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.Of course, the present invention is not limited to the embodiment shown.
So kann z. B. bei einem möglichen Ablauf zum Verwenden der Ladestatfons-Datenbank auch oder nur eine Ladezeitprognose durchgeführt werden.So z. B. in a possible procedure for using the Ladestatfons database or only a load time forecasting be performed.
Allgemein kann das Verfahren auch vollständig ohne das Fahrzeug durchgeführt werden, beispielsweise falls die Bestimmung der Ladeleistung in der Ladestation oder einer damit gekoppelten Einheit durchgeführt und die Ladeleistung z. B. folgend direkt an die fahrzeugexterne Einheit
Anstelle einer Verwendung eines Ladekabels kann auch jede andere geeignete Art zur Aufladung des Energiespeichers verwendet werden, z. B. eine drahtlose Aufladung nach dem Transformatorprinzip usw.Instead of using a charging cable, any other suitable type for charging the energy storage can be used, for. B. a wireless charging according to the transformer principle, etc.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektrofahrzeugelectric vehicle
- 22
- Ladekabelcharge cable
- 33
- Ladestationcharging station
- 44
- wiederaufladbare Batterierechargeable battery
- 55
- Ladungsleistungs-ErmittlungseinheitLoad power detecting unit
- 66
- Speichereinheitstorage unit
- 77
- Navigationseinheitnavigation unit
- 88th
- Berechnungseinheitcalculation unit
- 99
- Anzeigeeinheitdisplay unit
- 1010
- NutzerschnittstelleUser interface
- 1111
- Ladestations-DatenbankCharging station database
- 1212
- IdentifikationsnummerIdentification Number
- 1313
- Positionposition
- 1414
- Ladeleistungcharging power
- 1515
- Systemsystem
- 1616
- Fahrzeugvehicle
- 1717
- fahrzeugexterne Einheitvehicle external unit
- 1818
- Datenkanaldata channel
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102010027729A DE102010027729A1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method for an electrically driven vehicle, electrically powered vehicle and system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit |
PCT/EP2011/055338 WO2011128235A1 (en) | 2010-04-14 | 2011-04-06 | Method for an electrically driven vehicle, electrically driven vehicle, and system consisting of an electrically driven vehicle and a unit outside the vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102010027729A DE102010027729A1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method for an electrically driven vehicle, electrically powered vehicle and system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit |
Publications (1)
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DE102010027729A1 true DE102010027729A1 (en) | 2011-10-20 |
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ID=44623846
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102010027729A Pending DE102010027729A1 (en) | 2010-04-14 | 2010-04-14 | Method for an electrically driven vehicle, electrically powered vehicle and system of an electrically driven vehicle and an off-vehicle unit |
Country Status (2)
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DE (1) | DE102010027729A1 (en) |
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